Опалубка для возведения стен. Общие правила монтажа опалубки. Строительство монолитного коттеджа с несъемной опалубкой. Возведение зданий в несъемной опалубке
Опалубка для возведения стен. Общие правила монтажа опалубки. Строительство монолитного коттеджа с несъемной опалубкой
Если самому ни разу не приходилось делать опалубку, собственное строительство может вызывать немало вопросов. Сегодняшняя инструкция о том, как правильно подобрать материалы и смонтировать форму под заливку стен или фундамента.
Существует упрощенная классификация опалубки, разделяющая ее всего на три типа: временную, съемную и несъемную. Но на самом деле строительные конструкции намного разнообразнее:
1. Скользящая.
Позволяет возводить крупные монолитные объекты по непрерывной технологии, наращивая стены вслед за передвижной формой. Применяется в высотном строительстве, где сохраняется постоянная геометрия поверхностей.
2. Катучая или передвижная.
По принципу действия сходна со скользящей, но перемещается в горизонтальной плоскости. В жилом строительстве практически не используется, зато весьма востребована на крупных объектах большой протяженности (водоводах, тоннелях, промышленных корпусах и ангарах).
3. Разборно-переставная съемная опалубка.
Собирается по любой выбранной схеме из крупных элементов (щитов и коробов), допускающих повторное применение. Благодаря этому инвентарная конструкция быстро окупается, но количество циклов зависит от материала. Широко используется для устройства фундаментов.
4. Подвесная.
Для работ на высоте без вертикальных опор. С ее помощью заливают потолочные балки и плиты перекрытий.
5. Стационарная.
Это может быть как несъемная, так и традиционная съемная опалубка для разового использования. После застывания бетона она либо становится его частью, либо демонтируется окончательно. Применяется при заливке монолитов нестандартной формы и в строительстве фундаментов.
Из чего делается?
Подходящий материал нужно выбирать для каждого конкретного случая. Тем не менее, ориентироваться следует на общие требования:
- высокая жесткость и устойчивость к факторам среды;
- точность размеров и обрабатываемость, то есть возможность делать каркас без зазоров/перекосов с помощью доступного инструмента;
- малый вес, обеспечивающий легкую установку своими силами;
- определенная степень адгезии поверхностей к бетону – несъемная опалубка должна прочно с ним сцепляться, а съемная – легко отлипать от готового фундамента.
1. Сталь – весьма прочный, но дорогой материал. Применяется в строительстве крупных объектов, так как может удерживать очень высокое давление (до 90 кН/м 2), но при этом требует привлечения грузоподъемной техники.
2. Алюминиевая съемная опалубка ненамного слабее (78-80 кН/м 2), зато почти вдвое легче стального основания. Широкому распространению дюралевых каркасов способствует и более доступная цена, и длительный срок эксплуатации.
3. Дерево и фанера отвечают всем требованиям по весу, но не по стойкости. Приличной оборачиваемостью могут похвастать только листы влагостойкой фанеры с ламинирующей пленкой. Но и они недолговечны, хотя окупиться успевают. Остальные пиломатериалы и вовсе годятся только для разового использования, стоимость их относительно невелика, а прочности хватает. К применению деревянных конструкций прибегают строители, которые вынуждены все делать с
kupildoma.ru
Несъемная опалубка
Несъемная опалубка PLASTBAU для стен представляет собой сборные элементы из двух пенополистирольных плит шириной 1,2 м, изготавливаемых разной длины и толщины. При строительстве дома элементы несъемной опалубки устанавливают вертикально – их длина соответствует высоте этажа. Несъемная опалубка PLASTBAU изготавливается промышленно и комплектуется на заводе. Элементы несъемной опалубки достаточно легкие, поэтому при их перемещении можно обойтись без привлечения специальной техники даже при возведении многоквартирных жилых домов, а, следовательно, появляется возможность вести строительство дома даже в узком пространстве. Скорость строительства дома из несъемной опалубки может равняться четырем этажам в месяц, за счет чего даже многоэтажный жилой дом возводится очень быстро. Использование несъемной опалубки PLASTBAU дает возможность создания строительных конструкций разного размера и формы, а также различной степени сложности. Благодаря высоким теплоизоляционным свойствам несъемной опалубки PLASTBAU работы по монтажу и бетонированию элементов здания можно осуществлять и зимой.
абв
рис…. Дома, построенный по технологии несъемной опалубки.
а - частный дома, б – таунхаус, в - многоквартирный жилой дом городского типа
Строительство дома происходит при помощи трех видов конструктивных элементов:
1. несъемная опалубка для наружных и внутренних несущих стен;
2. несъемная опалубка для межэтажных перекрытий и крыши;
3. панели перегородки из пенополистирола.
Несъемная опалубка для несущих стен состоит из двух пенополистирольных (ППС) плит, которые удерживаются специальными стальными арматурными каркасами, расположенными на определенном расстоянии друг от друга. У находящейся с внутренней стороны здания плиты всегда одна и та же толщина - 50 мм, а толщина наружной плиты может меняться и зависит от выполненного теплотехнического расчета.
Свободное пространство между плитами из экструдированного пенополистирола, заполняется бетонной массой. Скорость подачи бетонной смеси в стеновые панели из пенополистирола несъемной опалубки не должна быть меньше 3-4 м3/час. Она зависит от нескольких факторов, например, высоты и длины бетонируемой стены, температуры наружного воздуха, способа подачи и консистенции бетонной смеси. Использование несъемной стенной опалубки системы PLASTBAU позволяет производить бетонирование в зимних условиях без специального подогрева опалубки. Теплоизоляционные свойства пенополистирольных плит достаточны для того, чтобы в климатических условиях России процесс затвердения бетона проходил нормально.
Расстояние между плитами можно менять, тем самым изменяя толщину несущей железобетонной части.
Перед началом работ по бетонированию необходимо убедиться, что:
1. элементы стеновой опалубки расположены вертикально;
2.установлены и стабильно закреплены все опорные раскосы крепления элементов стеновой опалубки;
3. установлены и закреплены рамы проемов.
В элементы стеновой опалубки бетонную смесь укладывают обычно в три этапа:
- I этап - до низа оконных проемов;
- II этап - до верха оконных проемов;
- IIIэтап - до верхнего края стеновой опалубки.
После бетонирования стальная конструкция начинает выполнять функцию арматурного каркаса, а пенополистирол - теплоизоляционную функцию.
Вследствие того, что при выполнении опалубки по системе PLASTBAU нет необходимости выполнения работ по распалубке, сокращается время возведения зданий. Достаточным является установка раскосов. Система опорных раскосов обеспечивает: - положение и вертикальность зафиксированных стеновых панелей; неподвижность стеновых каркасов во время бетонирования; воспринимает ветровые нагрузки во время монтажа. Опорные раскосы закрепляются в местах расположения полипропиленовых гаек. Сначала гайки отвинчивают, устанавливают раскосы и прикручивают гайки обратно. Опорные раскосы закрепляются к полу перекрытия при помощи деревянных брусков прикрученных к основанию.
При выполнении фундамента PLASTBAU обычно опалубку устанавливают на заранее подготовленный ж/б фундамент или фундаментную плиту. При выполнении обязательной гидроизоляции нулевого цикла здания удобнее всего укладывать на фундамент гидроизоляционную битумную мастику. Работы по укладке гидроизоляции на поверхности фундамента дома из несъемной опалубки выполняют в соответствии с рекомендациями производителя выбранного гидроизоляционного материала.
Пенополистирол является хорошим теплоизоляционным материалом для фундаментов, поскольку обладает малым водопоглощением и высокой теплоизоляционной способностью. Для обеспечения жесткого сопряжения конструкции стены из несъемной опалубки с фундаментом, в подошве фундамента (плите) в соответствии с планами стен (за исключением мест дверных проемов) предусматриваются выпуски вертикальной арматуры.
Установку и монтаж элементов стеновой опалубки обычно начинают с одного угла здания. Чтобы укрепить взаимное соединение элементов несъемной стеновой опалубки, в местах их соединения со стороны помещения дополнительно можно закрепить небольшими изготовленными из железных уголков вспомогательными деталями, которые закрепляют между собой.
Создание проемов в элементах несъемной стеновой опалубки выполняется просто и быстро. Если ширина проема больше или меньше 1,2 м (ширина элемента стеновой опалубки), то в месте стенного элемента устанавливают раскроенный на строительной площадке по необходимым размерам фрагмент стенового элемента. Для проемов с длинными пролетами (более 1,20 м) необходимо создать дополнительную опору посередине проема, чтобы устранить прогиб горизонтальных частей опалубки проема во время бетонирования. При создание дверных или оконных проемов, необходимо установить горизонтальную дополнительную арматуру. Арматура выполняет функцию стяжки для обеспечения жесткости элементов стеновой опалубки. Нижнюю часть оконного проема оставляют открытой, чтобы во время бетонирования можно было выполнить заполнение бетонной смеси в несъемную опалубку под проемом, и контроль ее заполнения и уплотнения. На время бетонирования в местах проемов необходимо создать временные крепления, например, из деревянных досок или фанерных щитов. Форма и размер оконных проемов при строительстве дома из стеновых панелей несъемной опалубке PLASTBAU можно делать любых размеров.
Небольшая масса элементов перекрытия (~7 кг/м2) позволяет все работы по их перемещению выполнять вручную без использования подъемных механизмов. Монтаж пенополистирольных элементов опалубки перекрытия прост, и его полностью могут выполнить два рабочих. Укладывать элементы опалубки начинают с края стены. Концы элементов перекрытия опираются на несущие стены или временные опоры. Опору можно выполнять на таких конструкциях стен, которые выдерживают нагрузку, создаваемую конструкциями тяжелого железобетонного перекрытия или крыши, например, на несъемной опалубке для стен системы PLASTBAU, стене из легкобетонных блоков или кирпича.
Элементы перекрытия можно заказывать требуемой длины, в этом случае нет необходимости в какой-либо их резке или удлинении. Максимальная длина элементов перекрытия - 12 м. Необходимое количество арматуры, ее диаметр и расположение определяется расчетом. В общем случае продольную арматуру размещают в каналах, которые образуются между соседними элементами опалубки перекрытия. При размещении арматуры, как обычно для ж/б конструкций, необходимо обеспечить необходимую толщину защитного слоя бетона. Над поверхностью элементов опалубки перекрытия, в соответствии с конструктивными требованиями, укладывают арматурную сетку.
Бетонная смесь своей прочности достигает через 28 суток. При достижении бетонной смесью 40% своей прочности, по перекрытию можно перемещаться, а при 70% прочности, можно демонтировать систему опор элементов опалубки перекрытия
При монтаже пенополистирольных элементов опалубки перекрытия системы PLASTBAU в них без больших затруднений можно создавать различные отверстия и вырезы. Элементы опалубки перекрытия легко режутся на необходимую длину.
В качестве временных опор элементов опалубки перекрытия лучше всего использовать телескопические инвентарные опоры и балки соответствующей несущей способности. Первую опорную балку необходимо разместить прямо у несущей стены или, если это невозможно, по возможности ближе к ней. Ширина опорной балки не должна быть меньше 100 мм.
В системе PLASTBAU элементами перегородок являются пенополистирольные панели. Монтаж элементов перегородок в доме из несъемной опалубки PLASTBAU выполняется быстро и легко. Крепление элементов перегородок к элементам перекрытия в доме, построенном из несъемной опалубки PLASTBAU, выполняется при помощи направляющих верхних и нижних. В созданных по всей длине элементов перегородок каналах можно разместить разного рода инженерно-технические коммуникации, например, электропроводку, провода сигнализации и телекоммуникации. Перегородки с обеих сторон можно оштукатурить или обшить гипсокартонными листами.
В доме, построенном из несъемной опалубки PLASTBAU, существует возможность размещать инженерно-технические коммуникации во внутреннем слое теплоизоляции наружных стен, а также в каналах панелей перекрытия, благодаря чему их можно скрыть, не портя интерьер дома. Электрические провода и трубы обычно размещают в специальных каналах, созданных в продольном направлении несъемной опалубки перекрытий.
studfiles.net
Строительство из несъемной опалубки — технология
1. Закладка фундамента 2. Монтаж несущих стен из пенополистирольной опалубки 3. Прокладка инженерных коммуникаций 4. Отделка стен дома из пенополистиролаСтроительство домов с несъемной пенополистирольной опалубкой позволяет существенно уменьшить сроки возведения, а , соответственно, и время до введения объекта в эксплуатацию. При этом самостоятельно собрать такую конструкцию достаточно просто. Технология возведения здания предусматривает следующие этапы:
Закладка фундамента
Подобно традиционным видам строительства, при использовании несъемной опалубки используются привычные виды фундаментов. Для правильного выбора приходится учитывать особенности участка, предназначенного для строительства, и близости грунтовых вод к поверхности земли. Стоит отметить, что фундамент при таком виде строительства должен быть менее массивным. Удельный вес монолитных панелей из пенополистирола гораздо меньше веса других материалов, используемых в строительстве, например, кирпича. Вес одного квадратного метра при стандартной толщине стены в 25 см составляет около 300 кг.
Технология возведения зданий с несъемной опалубкой предусматривает обязательное использование гидроизоляции. Она будет предохранять строительную конструкцию от проникновения и пагубного воздействия грунтовых вод. В качестве гидроизоляционного материала используется полиэтиленовая пленка либо двухслойный рубероид на мастике. Во время подготовки фундамента необходимо оставлять выпуски арматуры, которые потребуются в последующем для соединения с арматурой стен, расположенной вертикально
Монтаж несущих стен из пенополистирольной опалубки
Возведение пенополистирольных стен обычно не вызывает затруднений, он доступен даже не профессиональному строителю.
- Установка блоков опалубки. Первый ряд блоков укладывается на подготовленную гидроизоляцию по всему периметру будущего сооружения. Вертикальная арматура, скрепленная с фундаментом, пропускается через полости блоков. Горизонтальная арматура укладывается в пазы блоков, после чего соединяется с вертикальной методом скручивания.
- Армирующий каркас. Кладка первого ряда является основой для формирования архитектуры этажа. В это время оформляются дверные проемы и отводы внутренних стен. Следующий слой блоков укладывается на первый со смещением, при этом соблюдается принцип кирпичной кладки, позволяющий надежно фиксировать строение. Блоки пенополистирола соединяются между собой путем нажатия на кромки, при этом замки верхней и нижней их частей должны сомкнуться плотно, не оставляя зазоров. После этого укладывается контрольный, третий ряд. Он служит для выравнивания каждого слоя блоков по вертикали.
- Заливка бетона. В подготовленную опалубку с установленной арматурой заливается бетонный раствор. Заливается бетонная смесь на высоту двух рядов блоков. В первую очередь струя бетон направляется на сложные участки: углы строения, откосы, края отверстий. После этого заливается средняя часть полотна. Уплотняется бетон путем штыкования, после чего процесс повторяется (монтаж блоков, арматуры, заливка бетона). Выбор марки бетона требует проект дома из несъемной опалубки из пенополистирола. Для сокращения времени строительства бетонный раствор рекомендуется готовить прямо на строительной площадке.
Прокладка инженерных коммуникаций
Для монтажа инженерных коммуникаций в стенах из пенополистирола подготавливаются специальные пазы. Они штробятся с помощью электропаяльника с петлей. В пазы укладываются трубы сантехнического оборудования и проводятся электрические разводки, после чего отверстия заделываются монтажной пеной. Электрически провода изолируются путем их укладки в трубы ПВХ или защитные металлические рукава.
- Монтаж вентиляционные коробов и канализационных труб проводится в полостях блоков из пенополистирола до заполнения их бетоном. Трубы диаметром до 40 мм не требуют дополнительного укрепления, а использование большего диаметра требует расчета нагрузки в местах ослабления.
- Для строительства такого плана подходит и обычный способ монтажа водопровода, канализации и вентиляции.
Отделка стен дома из пенополистирола
Технология несъемной пенополистирольной опалубки позволяет получить ровные стены, поэтому отделка не вызывает затруднений. Для внешней отделки могут использоваться различные варианты: фасадные панели, кирпич, сайдинг, плитка, камень, штукатурная смесь, деревянная вагонка.
Все материалы для отделки можно условно разделить по видам крепления: с помощью цементно-клеевой основы или механическим способом. Механически крепятся фасадные панели и сайдинг.Отделка внутренних слоев пенополистирола может производиться с помощью листов сухой штукатурки либо гипсокартона, который, в свою очередь, оклеивается различными видами обоев.
Помещения с влажным климатом прекрасно отделываются керамической плиткой либо панелями ПВХ. Монтаж производится непосредственно на пенополистирольные панели с помощью специального клея.
opalubka-tut.ru
§ 7.4. Возведение сборно-монолитных перекрытий в несъемной опалубке
Сборно-монолитные перекрытия с применением оставляемой опалубки являются наиболее эффективной технологией реконструктивных работ. Основным преимуществом таких систем является возможность получения высококачественных потолочных поверхностей.
На рис. 7.7 приведены организационно-технологические схемы возведения перекрытий с использованием железобетонной тонкостенной опалубки.
Рис. 7.7. Технология устройства сборно-монолитных перекрытий в несъемной опалубке из железобетонных плит с выпусками арматуры (а) и пенополистирольных плит (б) с последующим омоноличиванием 1 - несъемная опалубка; 2 - ригели; 3 - телескопические стойки; 4 - монолитный бетон
При толщине железобетонной несъемной опалубки 4-6 см масса монтажных элементов (ширина 1,2-2 м, длина - 5,8 м) составляет соответственно 0,72 и 1,2 т, что обеспечивает организацию монтажного процесса путем использования башенного крана грузоподъемностью до 3 т.
Технологический процесс возведения перекрытий включает: устройство штраб по периметру или продольным сторонам стен глубиной 0,5 кирпича и высотой 1 - 1,5 кирпича; устройство единого монтажного горизонта путем выравнивания опорной поверхности цементно-песчаным раствором; установку распределительных балок на телескопических стойках и непосредственно монтаж элементов несъемной опалубки.
Установку элементов несъемной опалубки производят при работе крана «на себя», в наиболее удаленном пролете. Свободные концы панелей заводятся в полость штраб, затем осуществляется более плотное примыкание внутренней кромки панели к ранее установленной. Учитывая достаточно высокую гибкость панели, ее горизонтальность обеспечивается установкой 2-3 направляющих деревянных ригелей на телескопических стойках, снабженных винтовыми домкратами. Это обеспечивает проектное положение и точное совмещение потолочных плоскостей. Панели крепятся между собой распределительными стержнями арматуры или временными устройствами. В местах контакта панелей устанавливается дополнительное сетчатое армирование в 2-3 местах по длине пролета.
По окончании монтажа панелей осуществляется контроль их геометрического положения. Отклонения по горизонтали не должны превышать 3-4 мм на пролет. Перепад высот смежных потолочных поверхностей ± 1 мм. Выполнение этих требований осуществляется путем выверки панелей в проектное положение с помощью винтовых домкратов, устанавливаемых на распределительных балках.
Омоноличивание конструкций перекрытия производится по нескольким технологическим схемам. Если принята крановая подача бетонной смеси, то ее укладка производится по окончании работ на захватке. В случае использования бетононасосного транспорта захваткой может служить один этаж, что позволяет максимально использовать технические возможности бетононасоса.
Укладка бетонной смеси производится по очищенному основанию панелей несъемной опалубки. Перед укладкой смеси должно быть проведено обязательное увлажнение поверхности. Для укладки смеси используются переходные мостики и временные настилы для расположения рабочих. Обязательным требованием является вибрационная проработка смеси с использованием глубинных или поверхностных вибраторов (виброреек). Карта бетонирования рассчитывается в каждом случае в зависимости от конкретных условий и особенностей планировочных решений. Подача смеси начинается с наиболее удаленной точки. Бетонирование производится на проектную толщину. При этом особое внимание уделяется получению горизонтальных поверхностей, для чего используют систему маяков и маячных досок. После набора прочности бетоном 1,5-2,0 МПа осуществляют затирку и шлифовку поверхности бетонного покрытия. До начала бетонирования производят работы по прокладке электропроводки, канализационных труб и др. элементов.
После набора прочности бетоном 30-40 % проектной осуществляется освобождение панелей от поддерживающих элементов.
Работы выполняет звено в составе 4 человек: монтажники 4-го разряда - 1, 3-го разряда - 1; бетонщики-арматурщики 4-го разряда - 1, 2-го разряда - 1. При подаче смеси бадьями в звено включается такелажник 2-го разряда - 1, а при подаче бетононасосным транспортом - машинист и оператор 5-го разряда.
Применение виброреек позволяет получать горизонтальные поверхности с достаточно высокой вибрационной проработкой смеси. Это обстоятельство способствует повышению адгезии укладываемого слоя с бетоном несъемной опалубки и арматуры.
Особый интерес представляет возможность использования монолитного слоя из пенобетона. Обладая значительной пористостью и достаточно высокой прочностью, он способен существенно повысить звукоизоляционные характеристики перекрытий.
Для указанных целей целесообразно использование пенобетона плотностью 900-1000 кг/м3 при прочности на сжатие 10-12 МПа. При использовании несъемной опалубки с более высокими физико-механическими характеристиками плотность пенобетона может быть понижена до 600-800 кг/м3, что заметно влияет на снижение виброакустических характеристик перекрытия. Подача пенобетона осуществляется трубопроводным транспортом при цикличном или непрерывном его приготовлении.
Отечественной промышленностью выпускаются прицепные мобильные установки производительностью 5-8 м3/ч. При средней толщине монолитного слоя 10-12 см часовая производительность установки позволяет забетонировать 50-60 м2 перекрытия.
Эффект бетонирования повышается при использовании пенобетона с температурой на выходе 30-40 °С. При этом цикл твердения существенно ускоряется. Через 10-12 ч выдерживания пенобетон набирает до 50 % прочности, что достаточно для дальнейшего ведения реконструктивных работ. Регулирование температуры пенобетона достигается за счет подогрева воды до 80-90 °С.
studfiles.net
Строительство с использованием несъёмной опалубки нового поколения из пенополистирола
Библиографическое описание:
Фетисова М. А., Захаренко А. И. Строительство с использованием несъёмной опалубки нового поколения из пенополистирола // Молодой ученый. 2012. №5. С. 70-71. URL https://moluch.ru/archive/40/4735/ (дата обращения: 09.08.2018).
Прогресс не стоит на месте: материалы, созданные на основе новейших технологий, внедряются в нашу жизнь. Постоянно совершенствуются и строительные технологии, поднимая на новую высоту качество и эффективность строительных работ.
В потоке новых изобретений и усовершенствований, разработок в строительстве – особое место занимает технология быстрого строительства монолитных домов с применением несъёмной опалубки. Одной из таких опалубок является, несъемная опалубка из пенополистирола, предназначена для быстрого возведения монолитных зданий различной этажности, как непосредственно несущих конструкций так и для заполнения проемов наружных стен в рамно-связевых зданиях. Эта теплосберегающая технология по теплозащите, звукоизоляции, комфортности, простоте, скорости и стоимости строительства, прочности и долговечности строений относится к высоким технологиям в области строительства.
Несъемная опалубка из пенополистирола используется в строительстве:
- коттеджей, сельских домов и дач;
- многоэтажных жилых домов;
- таунхаусов, каскадных двух и трехэтажные много-квартирных домов;
- теплых индивидуальных бассейнов;
- административных общественных зданий и спорт-комплексов;
- холодильников, сервисных объектов, овощехранилищ и складов.
В основу этой технологии положено использование стеновых блоков из специального пенополистирола в качестве неснимаемой опалубки. Смонтированная из этих блоков полая стена заполняется арматурой и бетонной смесью. Таким образом, в ходе одной технологической операции сооружается монолитная трехслойная стена, включающая с внутренней и наружной стороны тепло- и звукоизоляционные прослойки из пенополистирола. Таким образом, заказчик получает теплый дом за короткий срок строительства.
Пенополистирол как теплоизоляционный материал используется в строительстве уже не один десяток лет. Многолетнюю проверку в Европе прошла и неснимаемая опалубка из пенополистирола.
Сырьем для производства пенополистирола служит полистирол в виде маленьких гранул, заполненных газом пентаном в качестве вспенивателя. В результате процесса вспенивания и последующей выдержки пентан улетучивается, а оставшийся вспененный полистирол используется для формирования стеновых блоков. Материал самозатухающий. В случае пожара огонь не распространяется, материал не токсичен.
Плотность пенополистирольных блоков, используемых в строительстве, колеблется от 25 до 30 кг/куб. м, т. е. в два раза выше плотности обычных пенополистирольных плит, используемых в качестве утеплителя. Пенополистирол практически водонепроницаем. Количество впитываемой воды по отношению к весовому объему пенополистирола за год колеблется в пределах 1,5 – 3,5 %. С другой стороны, воздухопроницаемость пенополистирола в значительной степени превышает его водопроницаемость. То есть, стена, построенная по этой технологии, дышит. Температура окружающей среды не оказывает отрицательного воздействия на физические и химические свойства пенополистирола. Низкая плотность, а также специальная конструкция соединительных замков блоков исключает нарушение теплопроводности и усадку пенополистирольных блоков, как на стадии монтажа, так и в процессе эксплуатации здания. Пенополистирол не является питательной средой для микроорганизмов и грибков и не подвержен гниению.
Рисунок 1 – Общий вид блока несъемной опалубки из пенополистирола
Элементы неснимаемой опалубки, выполненные из твердого самозатухающего пенополистирола в форме пустотелых блоков, армированные и заполненные бетонной смесью, представляют собой универсальную систему для возведения стен объектов любого типа.
Большой ассортимент строительных модулей, подобных элементам детского конструктора "Лего", легко и прочно скрепляющихся между собой, позволяет возводить стены с любым углом поворота или плавным закруглением также просто и быстро, как и возведение прямой стены.
В России, где традиционно строили дома из дерева и кирпича, всё большей популярностью начинает пользоваться возведение домов с применением несъемной опалубки из пенополистирола. Внедрение данной технологии при возведении зданий, с экономической точки зрения более выгодно, чем традиционные методы сооружения зданий с применением монолитного железобетона.
Таблица1
Технико-экономическое сравнение ограждающей конструкции стены (1м2)
|
Наименование применяемой технологии |
Срок службы, лет |
Затраты труда, чел-ч. |
Толщина, мм |
Коэфициент теплопроводности Вт/м² ºС |
Предел огнестойкости при 1 степени, ч |
Стоимость, руб |
Акустическая изоляция, дБ |
|
Ж/б стена возведенная с помощью крупно – щитовой опалубки |
100 |
2,11 |
1990 |
2,04 |
11 |
1656 |
80 |
|
Кирпичная стена |
80 |
3,2 |
1440 |
0,81 |
5,5 |
1772 |
62 |
|
Деревянная стена |
50 |
2 |
600 |
0,14 |
0,5 |
5500 |
14 |
|
Ж/б стена возведенная с использованием несъемной опалубки из пенополистир. |
120 |
1,95 |
250 |
0,036 |
2,5 |
1170 |
49 |
На основании технико-экономического сравнения можно сделать следующие выводы технология возведения зданий с использованием несъемной опалубки из пенополистирола является энерго- и материалосберегающей, не требующей грузоподъемных средств и монтажных кранов, не требует высококвалифицированных рабочих, что в свою очередь не требует высоких денежных затрат.
Литература:
1. Вильман Ю.А. Технология строительных процессов и возведение зданий. Современные прогрессивные методы: Учебное издание. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2005 г. – 336 с.
2. Теличенко В.И., Лапидус А.А., Терентьев О.М., Соколовский В.В. Технология возведения зданий и сооружений. – М.: Выс. шк.; 2002. – 320 с.
moluch.ru
Способ возведения монолитных стен зданий и сооружений в несъёмной опалубке
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении монолитных бетонных и железобетонных стен зданий и сооружений. Способ возведения монолитных стен и перекрытий зданий и сооружений в несъемной опалубке включает установку на технологическом горизонте одновременно внешних и внутренних отдельных щитов опалубки из древесно-минеральных материалов и фиксацию их поверху гибкими связями в виде монтажных хомутов, которые закрепляют верхние грани отдельных внешних и внутренних щитов в проектном положении. Первый ряд из отдельных внешних и внутренних щитов устанавливают на захватку, секцию или этаж по всему периметру ограждающих стен и перегородок. Далее по гибким связям первого ряда отдельных внешних и внутренних щитов одновременно устанавливают из отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей второй ряд внешних и внутренних опалубочных панелей. Бетонную смесь укладывают в несъемную опалубку, смесь равномерно распирает щиты каждого ряда до упора по гибким связям и фиксирует плоскости панелей в проектном положении при одинаковой толщине стены. Технический результат - снижение трудозатрат и обеспечение непрерывного цикла бетонирования на этаж. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении монолитных бетонных и железобетонных стен и перекрытий зданий и сооружений.
Известен способ возведения стен зданий с помощью несъемной опалубки, включающей бетонные армированные щиты и крепежные элементы, при этом каждый щит выполнен из нескольких частей, соединенных между собой гибкими связями, в качестве которых использована арматура щитов (авторское свидетельство СCCP 968259, кл. МПК Е 04 G 9/06). Однако этот способ возведения монолитных здании и сооружений в несъемной опалубке достаточно трудоемок в установке опалубки, требует использования большегрузных кранов, необходимость осуществления сборки опалубки в несколько этапов: сборка щитов с применением сварки, навеска их краном отдельно внешних и внутренних панелей, крепление к пространственным каркасам, окончательное закрепление прижимными брусьями и анкерными болтами, после бетонирования стен и отвердения бетона снятие анкерных болтов, которые являются мостиками холода и прижимных брусьев. Наиболее близким к заявляемому является способ возведения монолитных стен малоэтажных зданий в несъемной опалубке, включающий установку внешних и внутренних опалубочных панелей и закрепление их в проектном положении, при этом после монтажа внешних опалубочных панелей к ним прикрепляют вертикальные диафрагмы из материала малой теплопроводности, с которыми соединяют внутренние опалубочные панели, вертикальные диафрагмы закрепляют равномерно вдоль возводимых стен (авторское свидетельство СССР 1673716, кл. МПК Е 04 G 9/02). Недостатками известного способа является неоднородность свойств монолитной стены, разделенной вертикальными диафрагмами из другого материала на отдельные полости, бетонирование ведется с перерывами на наращивание внутренней опалубочной панели, что усложняет технологию строительного производства, увеличивает трудозатраты на возведение здания, снижает несущую способность стен. Вертикальные диафрагмы, выполненные из материала малой теплопроводности, разделяют стену на отдельные полости и тем самым не позволяют осуществить установку арматурных сеток и каркасов для возведения многоэтажных зданий, т.е. область применения данной конструкции несъемной опалубки ограничена. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является усовершенствование конструкции несъемной опалубки для многовариантного использования при возведении зданий и coopужений, упрощение технологии сборки опалубки, ее раскрепления, снижение трудозатрат на ее установку, применение непрерывного цикла бетонирования стен и перекрытий на один этаж, улучшение звуко- и теплоизоляции стен и перекрытий, сокращение времени возведения зданий и сооружений, возможность возведения зданий различных архитектурно-планировочных решений и конфигураций, расширение возможности для строительства многоэтажных зданий и сооружений при использовании несъемной опалубки. Указанная задача при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе возведения монолитных стен и перекрытий зданий и сооружений в несъемной опалубке, включающем установку внешних и внутренних опалубочных панелей и закрепление их в проектном положении, особенность заключается в том, что внешние и внутренние опалубочные панели собирают одновременно из отдельных щитов при помощи гибких связей, при этом щиты выполнены из древесно-минерального материала. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по источникам патентной и научно-технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом способе, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна". Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательский уровень", На фиг. 1 показан поперечный разрез возводимой стены, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Способ осуществляется следующим образом: на технологическом горизонте 1 устанавливают одновременно внешние 2 и внутренние 3 отдельные щиты опалубки из древесно-минеральных материалов и фиксируют их поверху гибкими связями 4 в виде монтажных хомутов, которые закрепляют верхние грани отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов в проектном положении. Первый ряд из отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов устанавливают на захватку, секцию или этаж по всему периметру ограждающих стен и перегородок. Далее по гибким связям 4 первого ряда отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов одновременно устанавливают из отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов при помощи гибких связей 4 второй ряд внешних и внутренних опалубочных панелей. Далее по гибким связям 4 второго ряда отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов одновременно устанавливают из отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов при помощи гибких связей 4 третий ряд внешних и внутренних опалубочных панелей и т.д. Все операции по установке отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов при помощи гибких связей 4 повторяются на последующих рядах сборки внешних и внутренних опалубочных панелей. Таким образом из отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов при помощи гибких связей 4 собирают одновременно внешнюю и внутреннюю опалубочные панели по стенам и перегородкам на высоту этажа. Бетонную смесь 5 укладывают в несъемную опалубку, образованную из внешних и внутренних опалубочных панелей, собранных из отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов при помощи гибких связей 4, равномерно по периметру стен и перегородок. Бетонную смесь 5 подают в конструкцию стен и перегородок с помощью бадей, бетононасоса или другими известными способами, при необходимости уплотняют. Бетонная смесь равномерно под давлением собственного веса распирает внешние 2 и внутренние 3 щиты каждого ряда до упора по гибким связям 4 и фиксирует плоскости внешних и внутренних опалубочных панелей строго в проектном положении при одинаковой толщине стены. При возведении многоэтажных зданий и сооружений перед сборкой из отдельных внешних 2 и внутренних 3 щитов при помощи гибких связей 4, внешних и внутренних опалубочных панелей устанавливают арматурные сетки и каркасы и раскрепляют их между собой. Бетонную смесь 5 укладывают непрерывно, распределяя по периметру стен и перегородок нагрузку. После отвердения бетона в стенах и перекрытии устанавливают несъемную опалубку из внешних 2 и внутренних 3 щитов при помощи гибких связей 4 на следующий этаж, захватку, секцию. По сравнению с известным решением данный способ возведения монолитных стен и перекрытий зданий и сооружений в несъемной опалубке имеет ряд преимуществ, в частности, использование в качестве отдельных внешних и внутренних щитов из древесно-минеральных материалов дает хорошее сцепление с монолитной стеной после отвердения бетона или другого наполнителя и не требует какого-либо дополнительного соединения внешних и внутренних опалубочных панелей в несъемной опалубке, поэтому отпадает необходимость в вертикальных диафрагмах, которые служат для соединения внешних и внутренних опалубочных панелей. Внешние и внутренние щиты из древесно-минеральных материалов позволяют значительно улучшить звуко- и теплоизоляцию стен и перекрытий при уменьшении толщины стен и перекрытий. Внешние и внутренние щиты устанавливаются одновременно при помощи гибких связей сразу на захватку, секцию или этаж по всему периметру стен и перегородок на всю высоту этажа, что дает возможность осуществлять бетонирование монолитных стен и перекрытий в непрерывном цикле и значительно улучшает качество монолитных стен и перекрытий, отпадает необходимость прерывать укладку бетонной смеси, наращивать по высоте внутреннюю опалубочную панель и вертикальные крепежные фермы. При этом в предлагаемом решении монолитная стена однородна по физическим свойствам и не разрывается на отдельные полости материалом с другими свойствами. В результате сборки внешних и внутренних опалубочных панелей из отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей в несъемной опалубке не образуется замкнутых полостей, что позволяет устанавливать в монолитных стенах как вертикальные, так и горизонтальные арматурные сетки и каркасы для возведения многоэтажных зданий и сооружений. За счет простоты сборки внешних и внутренних опалубочных панелей и отсутствия вертикальных диафрагм и крепежных ферм снижаются трудозатраты по установке несъемной опалубки, получается значительная экономия расхода основных материалов на 1 м2 монолитных стен. Упрощается технология сборки внешних и внутренних опалубочных панелей из отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей, которые не только крепят между собой отдельно внешние и внутренние щиты в опалубочных панелях, но и одновременно соединяют внешние к внутренние опалубочные панели между собой в проектное положение без использования вертикальных диафрагм, закрепляемых равномерно вдоль возводимых стен. При использовании данного способа возведения монолитных стен и перекрытий зданий и сооружений значительно упрощается конструкция несъемной опалубки: это щиты плюс гибкие связи в виде монтажных хомутов; появляется многовариантность ее применения.Формула изобретения
1. Способ возведения монолитных стен зданий и сооружений в несъемной опалубке, включающий установку внешних и внутренних опалубочных панелей и закрепление их в проектном положении, отличающийся тем, что на технологическом горизонте устанавливают одновременно внешние и внутренние отдельные щиты опалубки из древесно-минеральных материалов и фиксируют их поверху гибкими связями в виде монтажных хомутов, которые закрепляют верхние грани отдельных внешних и внутренних щитов в проектном положении, при этом первый ряд из отдельных внешних и внутренних щитов устанавливают на захватку, секцию или этаж по всему периметру ограждающих стен и перегородок, далее по гибким связям первого ряда отдельных внешних и внутренних щитов одновременно устанавливают из отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей второй ряд внешних и внутренних опалубочных панелей, затем все операции по установке отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей повторяют на последующих рядах сборки внешних и внутренних опалубочных панелей, таким образом из отдельных внешних и внутренних щитов при помощи гибких связей собирают одновременно внешнюю и внутреннюю опалубочные панели по стенам и перегородкам на высоту этажа, затем бетонную смесь укладывают в несъемную опалубку, образованную из внешних и внутренних опалубочных панелей, равномерно по периметру стен и перегородок, при этом бетонная смесь равномерно под давлением собственного веса распирает внешние и внутренние щиты каждого ряда до упора по гибким связям и фиксирует плоскости внешних и внутренних опалубочных панелей строго в проектном положении при одинаковой толщине стены. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при возведении многоэтажных зданий и сооружений перед сборкой из отдельных внешних и внутренних щитов, при помощи гибких связей, внешних и внутренних опалубочных панелей, устанавливают арматурные сетки и каркасы и раскрепляют их между собой, при этом бетонную смесь укладывают непрерывно, распределяя по периметру стен и перегородок нагрузку.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2www.findpatent.ru
Технология возведения зданий в несъемной пенополистирольной опалубке и ее надежность по параметрам качества Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»
УДК 69.058.2
ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ В НЕСЪЕМНОЙ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНОЙ ОПАЛУБКЕ И ЕЕ НАДЕЖНОСТЬ ПО ПАРАМЕТРАМ КАЧЕСТВА
А.П. Свинцов, А.В. Небогатова, Е.Е. Шумилин
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198
В процессе функционирования технологической системы возведения зданий из монолитного железобетона в несъемной пенополистирольной опалубке выполнено исследование ее надежности. Установлены причинно-следственные связи образования дефектов конструкций. На основе анализа натурных измерений и обобщений статистических данных определены значения частоты образования дефектов конструкций, а также дана оценка вероятности выполнения задания по параметрам качества.
Ключевые слова: несъемная пенополистирольная опалубка, параметры качества, дефекты конструкций, надежность
Введение
Одним из важнейших направлений использования энергосберегающих технологий в строительстве является возведение зданий в несъемной опалубке из пенополистирола, щиты которой представляют собой теплоизолирующие и звукопоглощающие элементы конструкций. Наряду с отмеченными особенностями указанной технологической системы представляются весьма важными показатели ее надежности по параметрам качества.
В настоящее время в научной периодической печати представлены различные аспекты исследования технологической системы возведения монолитных зданий в несъемной опалубке. Однако ее надежность, в том числе и по показателям качества, оказалась вне интересов исследователей. Это сдерживает возможности решения задач по совершенствованию технологической системы для повышения качества производимой строительной продукции.
В результате натурного исследования установлены причинно-следственные связи возникновения дефектов конструкций, возведенных в несъемной пенопо-листирольной опалубке, а также дана оценка надежности технологической системы по параметрам качества.
Анализ состояния вопроса
Одной из наиболее эффективных и современных строительных технологий является возведение зданий в несъемной опалубке. В соответствии с особенностями возводимых конструкций применяют несъемную опалубку в виде облицовочных панелей, армированных панелей, деревобетонных панелей, магнезитовых панелей, пенополистирольных пластин и др. [1—4].
Применение несъемной опалубки для возведения конструкций из железобетона позволяет увеличить их несущую способность и существенно снизить трудоемкость работ [5; 6]. Считается, что значительным достоинством указанной технологической системы является минимальная потребность в строительной технике для монтажа опалубки. Один из наиболее значимых недостатков этой технологической системы заключается в сложности монтажа и выверки опалубки, а также в отсутствии технических средств для надежного временного закрепления щитов.
При строительстве жилых зданий широко применяется несъемная опалубка, выполненная в виде блоков, состоящих из пенополистирольных пластин, соединенных между собой перемычками, служит утеплителем ограждающих конструкций [7; 8]. Толщина пенополистирольных пластин составляет, как правило, от 50 до 100 мм в зависимости от требуемого сопротивления теплопередаче. Расстояние между внутренними поверхностями пластин опалубки определяется проектом и обычно составляет от 100 до 200 мм. Применение несъемной опалубки предполагает монолитное строительство зданий различного назначения. В работе [9] показано, что монолитное строительство характеризуется рядом преимуществ по сравнению с другими технологиями: энергоемкость производства ниже в среднем на 30% по сравнению со сборным строительством, более низкие (на 60%) капитальные вложения в производственную базу и др.
Возведение зданий в несъемной опалубке из пенополистирола позволяет решать задачи энергосбережения в процессе их эксплуатации и создавать условия для обеспечения проектных значений температурно-влажностных условий в помещениях. В работах [10; 11] представлены результаты исследования влажностных характеристик железобетонных стен с несъемной опалубкой из пенополистиро-ла. Отмечено, что начальная влажность опалубки зависит от условий выполнения общестроительных и отделочных работ, а также от содержания законченных домов до их заселения. Установлено, что в помещениях домов, возведенных из железобетона в пенополистирольной несъемной опалубке, микроклиматические условия соответствуют нормативным требованиям.
На водопоглощение пенополистиролом значительное влияние оказывает продолжительность увлажнения. По данным [12], длительное (около одного года) увлажнение беспрессового пенополистирола увеличивает его влажность в 2—3 раза.
В целом, технологическая система возведения монолитных железобетонных зданий в несъемной опалубке эффективна в техническом и экономическом аспектах. Технико-экономическая эффективность применения пенополистирольной опалубки, отмеченная в работе [8], позволяет считать эту технологию перспективной для условий современного строительства.
Реализация любой технологии строительства находится под воздействием многих и часто неуправляемых факторов, оказывающих влияние на параметры затрачиваемых ресурсов, производительности и качества изготовляемой продукции. При возведении зданий осуществляют систематический контроль за соблюдением проектных решений. Несмотря на жесткий контроль качества, полностью исключить возникновение брака не представляется возможным. В настоящее вре-
мя в строительстве уровень бездефектности является одним из самых низких среди всех отраслей. В этой связи повышение надежности технологических систем в части выполнения заданий по параметрам качества является актуальной научно-технической задачей.
Анализ результатов современных исследований позволяет считать, что в общем объеме дефектов, повышающих вероятность возникновения аварий зданий и сооружений, человеческие ошибки составляют значительную часть [13]. О значительной ответственности производственного персонала за надежность функционирования технологической системы и качества изготавливаемой продукции говорится и в работе [14]. При возведении зданий из монолитного железобетона в несъемной пенополистирольной опалубке одним из наиболее часто возникающих дефектов является нарушение геометрических параметров стен в поперечном направлении (распор). Являясь значительным, но не критическим, указанный вид дефекта приводит к возможному образованию мостиков холода. Подобные локальные дефекты служат одной из важнейших причин снижения комфортности здания [15]. В местах образования таких дефектов возможно уменьшение толщины теплоизоляционного слоя. В этой связи производство строительной продукции, качество которой отвечает современным требованиям, возможно только на основе всеобщего управления качеством. Одним из важнейших элементов управления качеством производимой продукции является установление научно обоснованных критериев объективной оценки надежности технологической системы.
Исследования, результаты которых представлены в [16], показывают, что дефекты, возникающие в процессе выполнения строительно-монтажных работ, служат основной причиной около 60% аварий в строительстве. При анализе причинно-следственных связей возникновения аварий из-за строительного брака выявлено, что соотношение между теоретической и фактической вероятностями аварии зданий и сооружений обусловливает превышение фактического риска над теоретическим значением в 10 раз [17]. Представленные методы анализа надежности строительных технологических систем позволяют давать количественную оценку выполнения задания по параметрам качества изготовляемой продукции. Однако вопросы оценки показателей надежности технологической системы возведения монолитных зданий в пенополистирольной несъемной опалубке не рассматривались в указанной работе.
Особенности оценки показателей надежности строительных технологических систем, представленные в работе [18], заключаются в том, что безопасность строительства, особенно линейно-протяженных объектов, может быть математически описана с использованием распределения Пуансона. Одним из наиболее эффективных методов повышения надежности технологической системы является организация ритмичной работы с исключением потерь и простоев при неожиданных отказах [19].
Концепция оценки строительной технологии в аспекте ее устойчивости представлена в [20]. В работе представлены принципы, этапы и методы оценки технологий, применимых в процессе достижения устойчивости в строительной отрасли. В работе [21] представлены эмпирические модели вероятностных процес-
сов в функционировании технологических систем. Показано, что существует значимая экономическая связь между научными рекомендациями и функционированием технологической системы.
Для повышения эффективности контроля за реализацией технологических процессов в строительстве предложено автоматизировать сбор и анализ данных с использованием компьютерной техники с соответствующим программным обеспечением [22]. Результаты испытаний представленной системы позволили авторам сократить время на анализ данных при одновременном повышении точности выявления дефектов по сравнению с традиционными методами.
Анализ источников информации о представленных результатах исследования показывает, что технологическая система возведения зданий из монолитного железобетона в несъемной пенополистирольной опалубке является решением одной из важнейших задач повышения тепловой и экономической эффективности современного строительства. Однако существующие методы оценки ее надежности в настоящее время разработаны не в полной мере. Это сдерживает решение задач обеспечения качества строительной продукции современным принципам концепции управления качеством, изложенной в 180-9000.
Методы исследования и анализа
Технологические дефекты монолитных железобетонных конструкций, возведенных в несъемной пенополистирольной опалубке, выявляют в процессе визуального обследования (рис. 1).
Рис. 1. Выявленное отклонение поверхности потолка от проектного положения
Измерения величин отклонений выполнены с использованием линейки и мерной ленты (рулетки) с ценой деления 1 мм.
Математическая обработка результатов измерений выполнена по известным методикам статистического анализа. Это позволило получить значения площадей дефектов с надежностью у = 0,90.
Величины общей площади поверхностей конструкций стен и перекрытий приняты по данным проектной документации.
Статистически значимые данные дефектов и проектные значения площадей поверхностей возведенных конструкций использованы для оценки надежности технологической системы по параметрам качества.
Строительная технологическая система представляет собой совокупность функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения, предметов производства, производственного и управленческого персонала, предназначенную для выполнения в регламентированных условиях производственных операций и технологических процессов для производства и реализации строительной продукции.
Одним из важнейших показателей надежности строительной технологической системы является вероятность выполнения задания по параметрам качества. Оценку надежности по параметрам качества производят с учетом следующих критериев:
— несоответствие одного из показателей качества строительной продукции требованиям проектной и нормативной документации;
— несоответствие параметров или режимов реализации операций или строительных процессов технологическим картам;
— несоответствие контролируемых параметров операций и строительных процессов нормативам, регламентированным проектной и нормативной документации.
Важно отметить, что при оценке надежности по параметрам качества изготовляемой строительной продукции за критерий отказа следует принимать только параметры, не соответствующие уровню, регламентированному проектной и нормативной документацией.
В соответствии с ГОСТ 27.203—83 вероятность выполнения задания по параметрам качества определяется по формуле
РК](Т) = РЩ < Щ;}, (1)
где Щ , Щ; — соответственно, фактическая и допустимая частота выявленных дефектов в партии по ;-му параметру.
Частота выявленных дефектов определяется по формуле
Щ = , (2)
N (Т)
где <1(Т) — количество дефектов в партии изделий; N(7) — общее количество изделий в партии, изготовленной за наработку Т.
Наработка Т может измеряться в единицах времени, циклах функционирования или единицах изготовленной продукции.
Обследование выполнено на основе метода однократной выборки по браковочному уровню. Допустимое значение частоты выявленных дефектов принято Щ0 = 0,02. Минимальное значение вероятности выполнения задания по параметрам качества (гарантированное значение вероятности безотказной работы) принято Рв = 0,90.
Анализ надежности строительной технологической системы по показателям качества монолитных железобетонных конструкций, возводимых в пенополи-стирольной несъемной опалубке, позволил получить объективные показатели с обеспеченностью не ниже у = 0,90.
Результаты и их обсуждение
Технология возведения монолитных железобетонных конструкций в несъемной пенополистирольной опалубке характеризуется относительной новизной для строительства в России. Одной из особенностей возводимых конструкций является то, что несъемная пенополистирольная опалубка служит одновременно те-плоизолятором и звукопоглотителем. На строительном рынке России представлены разные виды несъемной пенополистирольной опалубки [3; 18].
Благодаря высоким теплоизолирующим свойствам пенополистирола возведенные здания в несъемной опалубке характеризуются повышенной теплоэф-фективностью. В связи с тем, что ограждающие конструкции зданий должны иметь термическое сопротивление, отвечающее нормативным требованиям тепловой защиты зданий, их качество должно быть под постоянным контролем. Контроль качества производимой строительной продукции является обязательным, так как при реализации любой строительной технологии возможно возникновение дефектов. На рисунке 2 представлен фрагмент возведенной стены с дефектами, вызванными распором и расхождением щитов опалубки.
Рис. 2. Внешний вид повреждений возведенной монолитной железобетонной стены в несъемной пенополистирольной опалубке
Такой дефект не является критическим, но подлежит обязательному устранению. Расхождение щитов опалубки вызвано увеличением толщины бетонной части стены и обусловливает уменьшение толщины теплоизоляционного слоя из пенополистирола. Уменьшение теплоизолирующего слоя сопряжено с возможностью промерзания стены в зимний период эксплуатации здания. Для устранения дефектов подобного рода приходится срезать значительную часть пенополи-стирольной опалубки с учетом необходимости обеспечения проектного верти-
кального положения стены без аномальных неровностей. На рисунке 3 представлен фрагмент стены со снятым слоем пенополистирольной опалубки.
Рис. 3. Фрагмент стены со снятым слоем пенополистирольной опалубки
Устранение дефектов указанного типа приводит к увеличению себестоимости строительной продукции. В связи с этим представляется целесообразным выполнить анализ дефектов для выявления причинно-следственных связей, а также для оценки эксплуатационной надежности технологической системы, что позволит предложить мероприятия по ее повышению.
На рисунке 4 представлен фрагмент наружной стены, подготовленной к началу отделочных работ.
Рис. 4. Фрагмент наружной стены с дефектом, «зачищенным» заподлицо
Известно, что теплопотери через ограждающие конструкции во многом зависят и от качества строительных работ. Технологические дефекты могут привести к увеличению теплопотерь здания, несмотря на тщательно обоснованные проектные решения. В этой связи задачи обеспечения качества строительной
продукции целесообразно рассматривать в комплексе с надежностью строительной технологической системы.
В настоящее время для исследования различных аспектов надежности технологических систем, применяемых в строительстве, используют систему стандартов «Надежность в технике». В соответствии с ГОСТ 27.004—85 технологическая система — совокупность функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций.
Надежность строительной технологической системы представляет собой свойство системы выполнять функции обеспечения заданных показателей качества строительной продукции, производительности и экономичности в регламентированных условиях производства строительно-монтажных работ, хранения и эксплуатации технологического оснащения, хранения и использования строительных материалов и конструкций, а также функционирования производственного и управленческого персонала соответствующей профессии и квалификации. Одним из направлений оценки надежности строительных технологических систем является ее определение по параметрам качества производимой продукции. В результате анализа журналов производства работ и дефектных ведомостей установлено, что надежность технологической системы по параметрам качества возведения зданий из монолитного железобетона в несъемной пенополистирольной опалубке в значительной степени зависит от ее конструктивного решения и от способа укладки бетона.
Расхождения щитов опалубки вызваны разрывом стяжек по действиям сил распора от укладываемого и уплотняемого бетона. В процессе обследования установлено, что наиболее часто разрыв стяжных стержней происходит при укладке бетона посредством бетононасоса. При использовании бетононасоса производственный персонал допускает укладку бетона с большей толщиной слоя, чем предусмотрено в технологической карте. Кроме того, прочность материала стяжного стержня имеет важное значение. Установлено, что при стальных стяжных стержнях расхождения щитов опалубки не наблюдается ни при укладке бетона по схеме «кран-бадья», ни при его укладке посредством бетононасоса.
В рамках выполненного исследования установлено, что частота выявленных дефектов пенополистирольной несъемной опалубки изменяется от 0,016 до 0,025 при среднем значении 0,019. Вероятность выполнения задания по параметрам качества составляет в среднем Pj = 0,946. По условию исследования минимальное значение вероятности безотказной работы технологической системы принято Рр = 0,90. Следовательно, указанная строительная технологическая система возведения зданий из монолитного железобетона в пенополистирольной несъемной опалубке может быть характеризована как соответствующая заданному уровню надежности.
Заключение
Возведение зданий из монолитного железобетона с использованием пенопо-листирольной несъемной опалубки является одной из наиболее перспективных
строительных технологических систем. Высокие теплоизолирующие и звукопоглощающие свойства пенополистирола позволяют использовать щиты опалубки как неотъемлемые элементы возводимых конструкций. В процессе функционирования технологической системы возникают дефекты не критического характера. Наиболее значимые дефекты образуются в виде расхождения щитов опалубки при укладке бетонной смеси. Ненадлежащее устранение указанных дефектов или их сокрытие под отделочным слоем может создать условия для промерзания наружных стен в холодный период года.
В результате натурных исследований и анализа дефектных ведомостей установлено, что строительная технологическая система возведения зданий в пено-полистирольной несъемной опалубке характеризуется высокой надежностью по параметрам качества.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Verbruggen S., Remy O., Wastiels J., Tysmans Т. Stay-in-place formwork of TRC designed as shear reinforcement for concrete beam. Advances in Materials Science and Engineering. Vol. 2013. Articles ID 648943. 9 p.
[2] Verbruggen S., Remy O., Wastiels J., Tysmans T. «TRC or CFRP strengthening for reinforced concrete beams: an experimental study of the cracking behavior»; Engineering structures. 2014. Vol. 77. Pp. 49—56.
[3] Таран В.В. Устройство самонесущих стен из пенополистиролбетона в несъемной опалубке // Современное промышленное и гражданское строительство. 2013. Т. 9. № 1. С. 49— 58.
[4] Vanderwerf Pieter A. The Concrete House: Building Solid, Safe & Efficient with Insulating Concrete Forms. Pittsburgh: Sterling. 2007. 176 p.
[5] Benjamin Scott, Noran Wahab, Adil Al-Mayah, Khaled A. Soudki. Effect of stay-in-place PVC formwork panel geometry on flexural behavior of reinforced concrete walls. Structures. Vol. 5. 2016. P. 123—130.
[6] Amr Abdel Havez, Noran Wahab, Adil Al-Mayah, Khaled A. Soudki. Behaviour of PVC encased reinforced concrete walls under eccentric axial loading. Structures. Vol. 5. 2016. P. 67—75.
[7] Комкова А.В., Пустовалова Е.А. Особенности инновационных технологий возведения стен из монолитного железобетона с помощью несъемной опалубки // Современные научные исследования и инновации. 2012. № 5 (13). С. 6.
[8] Бадьин Г.М. Несъемные опалубочные системы для наружных стен малоэтажных зданий // Вестник гражданских инженеров. 2012. № 1. С. 137—142.
[9] Рязанова Г.Н., Камбург В.Г. Совершенствование технологии возведения ограждающих конструкций в несъемной опалубке: научное издание. Пенза: Изд-во ПГУАС, 2010. 167 с.
[10] Федюк Р.С., Баранов В.А. Натурные исследования влажностного режима монолитных стен с несъемной опалубкой из пенополистирола // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2015. № 3. С. 151—158.
[11] Derome D., Saneinejad S. Inward Vapor Diffusion Due to High Temperature Gradients in Experimentally Tested Large-Scale Wall Assemblies // Building and Environment. 2010. Vol. 45, Issue 12. 2790—2797 pр.
[12] Ralston B., Osswald T. Viscosity of Soy Protein Plastics Determined by Screw-Driven Capillary Rheometry // Journal of Polymers and the Environment. 2008. Vol. 16, Issue 3. 169—176 p.
[13] Тамразян А.Г., Булгаков С.Н., Рахман И.А., Степанов А.Ю. Снижение рисков в строительстве при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера. М.: АСВ, 2012. 304 с.
[14] Свинцов А.П., Панин О.В. Надежность технологической системы возведения монолитных железобетонных стен // Вестник РУДН. Инженерные исследования. 2011. № 2. С. 43—47.
[15] Гныря А.И., Коробков С.В., Жаркой Р.А. Экспериментальные исследования температурных полей наружного ограждения малоэтажных зданий, выполненных в несъемной опалубке // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2008. № 2. С. 92—99.
[16] Байбурин А.Х., Головнев С.Г. Качество и безопасность строительных технологий: монография. Челябинск: УГТУ-УПИ. 2006. 384 с.
[17] Байбурин А.Х. Оценка вероятности аварии с учетом ошибок участников строительства // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2015. Т. 15. № 1. С. 10—13.
[18] Абрамян С.Г., Ахмедов А.М., Халилов В.С., Уманцев Д.А. Развитие монолитного строительства и современные опалубочные системы // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2014. № 36 (55). С. 231—239.
[19] АбдуллаевГ.И.О. Основные направления повышения надежности строительных процессов // Инженерно-строительный журнал. 2010. № 4. С. 59—60.
[20] Lukasz Nazarko. Technology Assessment in Construction Sector as a towards Sustainability. Procedia Engineering. Vol. 122. 2015. P. 290—295.
[21] Paul Nightingale. Technological capabilities, invisible infrastructure and the un-social construction of predictability: the overlooked fixed costs of useful research. Research Policy. Vol. 33. Issue 9. 2004. P. 1259—1284.
[22] Mohammad Mostafa Soltani, Zhenhua Zhu, Amin Hammad. Automated annotation for visual recognition of construction resources using synthetic images. Automation in Construction. Vol. 62, February 2016. P. 14—23.
TECHNOLOGY OF BUILDING CONSTRUCTION IN THE PERMANENT FOAMED POLYSTYRENE FORMWORK AND ITS RELIABILITY ON QUALITY PARAMETERS
A.P. Svintsov, A.V. Nebogatova, E.E. Shumilin
Peoples' Friendship University of Russia Miklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198
A study of reliability of technological system of cast-in-situ reinforced concrete building construction in permanent EPS formwork was performed. We established the causal links of formation of structural defects. Based on the analysis of field measurements and generalizations of statistic data, we determined the values of the rate of formation of structural defects, as well as an assessment of the probability of assignment on quality parameters was given.
Key words: Permanent formwork of polystyrene foam, quality parameters, defects in construction, reliability
cyberleninka.ru
